[RK3288]PMU配置(RK808)【轉】

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• • 硬件原理
    • pmic 電路原理
    • 平台概述
    • RK808
    • PWM 介紹
  • 驅動分析
    • dts
    • 驅動流程
      • PMIC
      • PWM
    • 配置相關
      • menuconfig
      • 修改各路 DCDC 和 LDO
        • 方法一修改dts
        • 方法二運行中動態設置
      • 設置 DCDC 工作模式接口
        • 方法一初始化設置
        • 方法二運行下切換
  • 調試流程與碰到的問題

 

調試環境 
RK3288 
Android5.1

硬件原理

pmic 電路原理

電源分為兩種： 
DCDC：輸入輸出壓差大時,效率高,但是有紋波問題,成本高,所以大壓差,大電流時使用。 
LDO：輸入輸出壓差大時,效率低,成本低。 
為了提高 LDO 的轉換效率,系統上會進行相關優化如: 
LDO 輸出電壓為 1.1V,為了提高效率,其輸入電壓可以從 VCCIO_3.3V 的 DCDC 給出。 
所以電路上如果允許盡量將 LDO 接到 DCDC 輸出回路,但是要注意上電時序。 
DCDC 一般有兩種工作模式: 
PWM–紋波瞬態響應好,效率低; 
PFM:效率高,但是負載能力差。

平台概述

RICO619（5路DCDC） 
RK808 
ACT8846 
各模塊需要供電： 
ARM 1.0V 
GPU 1.0V 
DDR 1.2V 
VCCIO 3.3V 
LOGIC 1.0V（分立 PWM） 
Logic 需要動態調壓，如果采用分立DCDC（PWM），調節精度、輸出電壓一致性不能保證。

雙電池 ACT8846 + SYR82X 
單電池 RK808 或者 RICOH619 + SYR82X

RK808

（本方案采用的 RK808）

Resource	VCC1	VCC2	VCC3	VCC4	LDO1	LDO2	LDO3
VOL	1.0V	1.0V	1.2V	3.3V	3.3V	3.3V	1.0V
TimeSlot	2	2	4	2	1	OFF	2

Resource	LDO4	LDO5	LDO6	LDO7	LDO8	VSWOUT1	VSWOUT2
VOL	1.8V	3.3V	1.2V	1.8V	3.3V	3.0V	3.0V
TimeSlot	OFF	5	OFF	3	OFF	OFF	OFF

開機流程： 
當有接適配器時。 
VDC 電壓 升高; VSYS 上電; PMIC 上電並輸出。 
當只接電池時，按開機鍵。 
PWRON 拉高; PMIC 上電並輸出。PMIC 啟動，實現 EPROM 中的默認設置，各路上電完成后，發送 reset 信號，芯片上電，系統啟動，PMIC 設備掛載，通過I2C 重新配置 PMIC。

PWM 介紹

PWM 即通過占空比設置電壓。 
計算占空比： 
利用 pwm_regulator_set_voltage 將設置的電壓轉換成占空比 
pwm_value = (max - vol)/coefficient/10 //計算占空比，max 及 coefficient 由板級傳參 
設置占空比： 
在rockchip-pwm-regulator.c中pwm_set_rate() 
RATE為0時設置PWM為GPIO口輸出低,控制LOGIC電壓最高(1.4V)。 
RATE為100時設置PWM為GPIO口輸出高,控制LOGIC電壓最低(0.9V)。 
RATE在0~100之間: 
根據當前PWM的CLK計算高電平和低電平的值,然后寫到PWM控制寄存器中即可 
其驅動方面需要按特定流程，先將 PWM 控制器 disable 並且 RESET，然后設置，最后 enable。

驅動分析

dts

先看 rk808.dtsi

rk808_dcdc1_reg: regulator@0 {
            reg = <0>; regulator-compatible = "rk_dcdc1"; regulator-min-microvolt = <700000>; //min 和 max 相同時，初始化會設置電壓。不一樣則表示范圍。 regulator-max-microvolt = <1500000>; regulator-initial-mode = <0x2>; //工作模式，類別參考手冊 regulator-initial-state = <3>; //suspend 模式下的設置 regulator-state-mem { //休眠模式下的工作模式 regulator-state-mode = <0x2>; regulator-state-disabled;//disabled //休眠下的使能狀態 regulator-state-uv = <900000>; //休眠下的電壓 }; };

再看 rk3288-tb_8846.dts

/include/ "rk808.dtsi" &rk808 { gpios =<&gpio0 GPIO_A4 GPIO_ACTIVE_HIGH>,<&gpio0 GPIO_B3 GPIO_ACTIVE_LOW>; rk808,system-power-controller; regulators { rk808_dcdc1_reg: regulator@0{ regulator-name= "vdd_arm"; //驅動根據這個name 設置 PMU 電壓、工作模式、使能。不可重名。 regulator-always-on; //表示常開 regulator-boot-on; }; ... };

驅動流程

PMIC

regulator_ops 注冊，完成 PMU 驅動與 regulator 之間鏈接： 
kernel/drivers/regulator/ 
完成 regulator_ops 的注冊后，可以使用 regulator 的接口了。（regulator_set_voltage）

PWM

用 PWM 調整外掛 DCDC 電壓，注冊 PWM 驅動

pwm_regulator {
        compatible = "rockchip_pwm_regulator"; pwms = <&pwm1 0 2000>; rockchip,pwm_id= <1>; rockchip,pwm_voltage_map= <925000 950000 975000 1000000 1025000 1050000 1075000 1100000 1125000 1150000 1175000 1200000 1225000 1250000 1275000 1300000 1325000 1350000 1375000 1400000>; rockchip,pwm_voltage= <1000000>; rockchip,pwm_min_voltage= <925000>; rockchip,pwm_max_voltage= <1400000>; rockchip,pwm_suspend_voltage= <950000>; rockchip,pwm_coefficient= <475>; regulators { #address-cells = <1>; #size-cells = <0>; pwm_reg0: regulator@0 { regulator-compatible = "pwm_dcdc1"; regulator-name= "vdd_logic"; regulator-min-microvolt = <925000>; regulator-max-microvolt = <1400000>; regulator-always-on; regulator-boot-on; }; }; };

並且打開 PWM 口

&pwm1 {
    status = "okay";
};

配置相關

menuconfig

/rk808 
相關的兩個宏打開

修改各路 DCDC 和 LDO

方法一，修改dts

通過設置 dts 里面的

regulator-min-microvolt = < 3300000>; regulator-max-microvolt = <3300000>;

pwm_regulator { rockchip,pwm_voltage= <1000000>; };

來設置默認電壓。

方法二，運行中動態設置

Struct regulator *dcdc;
    dcdc =regulator_get(NULL, "name");
    regulator_set_voltage(dcdc, min_uv, max_uv); regulator_enable(dcdc); regulator_put(dcdc);

設置 DCDC 工作模式接口

DCDC 有兩種模式（PWM、PFM）。 
有一種 Auto 模式會自動調整 PWM、PFM。 
所以我們常說的兩種模式是 PWM 和 AUTO（PWM+PFM）。 
AUTO 模式 效率高、紋波瞬態響應差。 
現在一般都 PWM 模式。

方法一，初始化設置

regulator-initial-mode< 0x2 >

方法二，運行下切換

dcdc = regulator_get(NULL, "name"); regulator_set_mode(dcdc, REGULATOR_MODE_STANDBY); //pwm:REGULATOR_MODE_NORMAL pfm: REGULATOR_MODE_STANDBY

ldo =regulator_get(NULL, "act_ldo1"); regulator_enable(ldo); //開啟 ldo1 //regulator_disable(ldo); //關閉 ldo1

調試流程與碰到的問題

1. 開機打印 PMU 注冊失敗,提示 i2c 通信失敗,或者直接跑飛 
   1)測試 i2c 的 CLK 和 data 數據線是否被拉低; 
   2)核對 i2c 有沒有注冊錯,使用的 i2c 是否跟平台 
   上一致; 
   3)i2c 上是否還有其他設備; 
   4)測試 PMIC 的各路默認的上電電壓是否正確; 
   5)測試Power_hold 是否為高; 
   6)測試 PMIC 默認上電完成后 reset 信號是否發送; 
   7)PMIC 外圍部件是 
   否焊接錯誤,例如晶振有沒有焊反,電感、電容等有沒有焊錯。
2. 系統運行中死機 
   1)測試死機時各路的電壓,是否有電壓異常; 
   2)測試 DVFS 調整是否正常; 
   3)測試 arm、logic、DDR、VCCIO 的電壓的紋波等,看下在系統異常時是否有明顯的電壓塌陷。 
   3 、待機喚醒死機 
   1)測試 PMU_sleep 腳已經恢復成低; 
   2)測試各路電壓已經從待機電壓恢復回來; 
   3)用示波器測試喚醒時各路電壓的的變化波形,有無異常;4)sleep 狀態不去關閉電源。不降低電壓; 
   Reset 后無法開機或者某些設備異常
3. Reset 
   如果出現此問題,請參考本文第三章 pmic 的關機及復位。 
   Reset 按下時,芯片復位,各個 io 口恢復成默認值,如果 PMU 沒有復位功能或者沒有完成硬復位, 
   則 PMU 不會被復位,則無法完成 PMU 的斷電並重新上電,這樣可能會導致部分設備重啟后工作 
   不正常。(部分項目上發現有些設備在復位時必須要掉電,否則會工作異常) 
   RTC 無法正常寫入
4. RTC 
   1)如果 PMU 是 act8846(不帶 RTC)此時要看下 RTC 設備是否掛載正常;2)PMU 設備的 i2c 
   通信是否正常
5. 運行時部分 LDO 沒有輸出 
   1)確認此 LDO 在其他地方沒有被關閉,通過搜索此 LDO 的 name (使用此接口 regulator_disable()); 
   2)測試 PMIC_SLEEP 腳是不是為高,如果為高,PMU 已經進入休眠模式,部分 LDO 會被關閉。 
   PMIC_SLEEP 腳的配置應該是不對的,需要配置此 io 口:見本文檔 1.2 章(注意:硬件上此 io 口, 
   最好沒有復用功能,而且是應該是默認內部下拉口)
6. 關機后隨機性的自動開機或者關機失敗 
   關機失敗:device_shutdown()中會通過 i2c 寫關機命令,i2c 通信失敗,無法寫關機命令。如果遇到此問題。加一些保護鎖,如果一直寫失敗,直接重啟。 
   關機后自動開機:因為 RTC 鬧鈴具有開機的功能,在關機后如果 RTC 鬧鈴產生,即會觸發開機條 
   件而開機。目前已經解決過了,在關機函數中先關閉 RTC 鬧鈴的中斷,在開機時再打開中斷。
7. 待機時隨機性被喚醒 
   如果喚醒中斷是 PMIC_INT,那么應該是 PMU 的 RTC 鬧鈴在喚醒系統。除了用戶設置的鬧鈴外, 
   還有一些谷歌的應用會產生 RTC 鬧鈴,需要移除相應的應用。查看方法如下: 
   請客戶在命令行中敲入 dumpsys alarm 來查看當前系統的 alarm 申請情況。 
   android 總共有4種類型 alarm,其中只有2種 alarm 會在休眠喚醒系統,請在相關信息中查找對應的 
   第三方軟件。 
   這兩種分別是 ELAPSED_WAKEUP 和 RTC_WAKEUP。 
   我們觀察到,凡是帶了谷歌相關的 apk 就會申請相關 alarm,如下: 
   RTC_WAKEUP #5: Alarm{413418b8 type 0 com.google.android.gsf} 
   type=0 when=+5d17h1m54s609ms repeatInterval=566316000 count=0 
   operation=PendingIntent{41294818: PendingIntentRecord{413ce158 
   com.google.android.gsf broadcastIntent}} 
   注意:此喚醒動作只在二級待機,不會到一級待機喚醒,點亮屏,如果點亮了屏,應該是屏那邊沒有進 
   休眠。 
   RICOH619
8. RICOH619 
   RICOH619無法開機或者開機后電量顯示異常 
   確認電池包上 TS 端是否有10K 電阻,如果沒有,請確認板子上 TS 端對地有10K 電阻。如果沒有10K 
   電阻,PMIC 默認電池是不存在的。
9. RICOH619 
   RICOH619充電異常,充電電流多小,或者充電充不滿 
   充電電流過小: 
   我們上電有默認的充電電流,USB:500MA , ADP :1A,開機后 USB 根據枚舉結果通過 I2C 
   重新設置充電電流,最大可設置 3A(一般推薦到 2A),ADP 電流開機后就會修改,最大 3A。 
   實際往電池充的電流跟設置電流會有一些不一樣,有充電效率的關系。詳細見下: 
   ILIM_USB/ILIM_ADP 的設置值 限制 USB/ADP 輸入時 VSYS 系統輸出的電流極限最大 
   限流。 ( 實際限制的輸出值 大約在 設置值 的 90% 左右 ) 
   因為 工作方式是 DCDC 的關系, 實際的輸入電流會小於輸出電流。 
   ( 功率轉換:理想情況下 輸入 5V x 1A 
   5V = VADP, 1A = I_ADP, 
   4V = VSYS, 
   =4V * 1.25A ) 
   Ex. 
   ILIM_ADP = 1.25A. 
   另外,限制電流的偵測方式是 由 ILM, ILP 間的 Sense 電阻 壓降而得到。 
   ( ILM , ILP 端口需要直接采集 電阻( 20mohm ) 上的 壓降,需要注意版圖畫法) 
   關於流入電池的電流 可以 查看一下 ICM , ICP 之間的 Sense 電阻的壓降來判斷。 
   當然,也需要小心制版時, PMU 的 ICM, ICP 是否取到的直接時 電阻兩端的電壓。
10. 1.5A 設置 輸入限流, 實際輸出限制 大約 1.3A 以上。 
    ( 可通過 檢測 ILM / 
    ILP 間 電阻壓降 )
11. 由於是 DCDC 工作的方式, IUSB= VSYS * I_SYS V_USB * I_USB * 效率 = VSYS * I_SYS / (V_USB * 效率 ) = 4.0 * 1.3 / ( 5 * 0.9 ) = 1.1A ( 約 ) 充電充不滿: 充電有充電時間的限制,一般是充電 5 小時就會關閉充電,所以存在一邊使用一邊充電時電池充 不滿,這個問題我們后期會使用軟件解決。